S'abonner

Cyanidin-3-glucoside confers neuroprotection in ischemic stroke by targeting NOX4-mediated oxidative stress: A network pharmacology and experimental validation study - 04/02/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119072 
Xiaoting Li a, b, 1, Yikun Gao a, b, 1, Yingze Ye b, Jin Wang b, c, Xiaoxing Xiong c, Jiehua Zhang d, , Liang Wei e, , Lijuan Gu a, b,
a Department of Anesthesiology, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430000, China 
b Central Laboratory, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430000, China 
c Department of Neurosurgery, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430000, China 
d Department of Stomatology, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430000, China 
e Center of Translational Medicine, Sichuan Taikang Hospital, Chengdu 610000, China 

Corresponding authors. ⁎⁎ Corresponding author at: Department of Anesthesiology, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430000, China. Department of Anesthesiology, Renmin Hospital of Wuhan University Wuhan 430000 China

Abstract

Background

To investigate the neuroprotective effect of the dietary anthocyanin cyanidin-3-glucoside (C-3-G) in cerebral ischemia–reperfusion injury and elucidate its underlying molecular mechanisms by a network pharmacology and transcriptomics methods.

Methods

We employed a network pharmacology and transcriptomics approach to identify NOX4 as a key therapeutic target. This prediction was validated in silico via molecular docking and Boolean network modeling, and experimentally in a mouse model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) and in a neuronal oxygen-glucose deprivation/reoxygenation (OGD/R) model.

Results

Network pharmacology and PPI analysis identified NOX4 as a central target, and molecular docking supported a stable interaction between C-3-G and NOX4. Transcriptomic profiling showed Nox4 upregulation with enrichment of oxidative-stress and cell-death pathways; Boolean network simulations indicated that inhibiting Nox4 attenuates the ROS–injury cascade. In experimental validation, C-3-G reduced infarct size and cerebral edema and improved neurological function in the MCAO mouse model, accompanied by decreased MDA, restoration of SOD and GSH activities, inhibition of Nox4 activity, and normalization of the Nrf2–Keap1–HO-1 axis toward homeostasis. The in vitro findings were concordant with the in vivo results. Co-administration of C-3-G with the Nox4-selective inhibitor GLX351322 produced no additive benefit, indicating that C-3-G exerts its neuroprotective effects predominantly via the Nox4 pathway.Crucially, the neuroprotective effects of C-3-G were not additive with a selective NOX4 inhibitor, confirming NOX4 as its primary molecular target.

Conclusion

C-3-G mitigates ischemia–reperfusion–induced oxidative stress and tissue injury by targeting Nox4 and modulating the Nrf2–Keap1–HO-1 antioxidant axis, supporting its potential as an adjunct therapy in the acute phase of ischemic stroke.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




 : 

This graphical abstract illustrates the core mechanism by which cyanidin-3-glucoside (C-3-G) exerts its neuroprotective effects in ischemic stroke. The right half of the figure shows that after cerebral ischemia-reperfusion injury, neurons are in a state of oxidative stress. The production of reactive oxygen species (ROS) in mitochondria increases, NADPH oxidase 4 (NOX4) is activated, Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1) dissociates from nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), and Nrf2 enters the nucleus to promote the increased expression of heme oxygenase-1 (HO-1). The left half of the figure demonstrates that C-3-G can bind to NOX4 and inhibit its activity, alleviate oxidative stress injury, restore the normal function of the Nrf2-Keap1 signaling axis, and ultimately exhibit neuroprotective effects.


This graphical abstract illustrates the core mechanism by which cyanidin-3-glucoside (C-3-G) exerts its neuroprotective effects in ischemic stroke. The right half of the figure shows that after cerebral ischemia-reperfusion injury, neurons are in a state of oxidative stress. The production of reactive oxygen species (ROS) in mitochondria increases, NADPH oxidase 4 (NOX4) is activated, Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1) dissociates from nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), and Nrf2 enters the nucleus to promote the increased expression of heme oxygenase-1 (HO-1). The left half of the figure demonstrates that C-3-G can bind to NOX4 and inhibit its activity, alleviate oxidative stress injury, restore the normal function of the Nrf2-Keap1 signaling axis, and ultimately exhibit neuroprotective effects.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Cyanidin-3-glucoside (C-3-G), Ischemic stroke, Ischemia–reperfusion injury, Nox4, Network pharmacology, RNA-seq


Plan


© 2026  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 195

Article 119072- février 2026 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Liposomes and macrophage membrane co-assembled biomimetic nanoparticles alleviate cardiac insufficiency after myocardial infarction
  • Na Li, Yu Zhao, Xianyun Jiang, Deyu Ran, Yihao Wang, Lin Zheng, Zhengkai Wang
| Article suivant Article suivant
  • FSTL1 contribute to aggressive clinical behavior in DLBCL may by activating the DIP2A/ICAM-1-mediated adhesion mechanism
  • Xiping Liang, Xiaomei Zhang, Chaoyu Wang, Chunyan Xiao, Xiaoqing Xie, Yixing Zhou, Wenwen Zhou, Yao Liu

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.